用于阀组件的抗气蚀阀笼制造技术

本实用新型专利技术涉及用于阀组件的抗气蚀阀笼。抗气蚀阀笼包括具有多个槽、第一端和第二端的主体。多个槽中的至少一个槽包括具有网格结构的内表面。网格结构是穿过该至少一个槽的程度一致或密度从第一部分到第二部分变化的渐变类型网格结构中的一种。具有这些特征的抗气蚀阀笼是单个部件。阀笼是单个部件。阀笼是单个部件。

【技术实现步骤摘要】
用于阀组件的抗气蚀阀笼


[0001]本公开内容涉及抗气蚀和噪声衰减装置，具体而言，涉及用于阀组件的单件式抗气蚀阀笼及其增材制造方法。

技术介绍

[0002]通常，气蚀是液体流动流中的蒸汽泡的形成和随后的破裂，并且是控制阀和相邻管道中的主要损坏源。为了减小这种损坏或将其降到最低，存在许多已知的抗气蚀装置和降噪装置。一些装置包括组合的抗气蚀和降噪特征。一种示例性抗气蚀装置包括Emerson Cavitrol III系列，其包括范围从1级、2级、3级、4级和5级装置的宽范围的选择。此外，Cavitrol III系列中的装置都设计用于“向下流动”应用。
[0003]例如，现在参考图1A，Cavitrol III系列中的示例性3级抗气蚀装置10 的截面图被示出为具有“向下流动”定向和应用。在操作期间，当流体行进通过阀级时，发生各种压降模式。
[0004]具体地，参考图1B，当液体通过控制阀中的限制时，液体速度增加而液体压力降低。压力在称为缩流面(vena contracta)的点处达到最小值，并且如果在该点处的压力降至或低于液体的蒸汽压力(液体蒸发的压力)，则在流动流中形成蒸汽泡。缩流面的下游，流动面积增加，速度降低，压力增加，如图1B所示。如果该恢复的压力足以将压力升高到液体蒸汽压力以上，则蒸汽泡将破裂。破裂的气泡产生显著的噪声和振动，并且会机械地攻击管壁和阀部件。这种攻击可能导致传统阀部件的故障，特别是阀塞和阀座环的故障。
[0005]现在参考图2A，示出了设置在控制阀22内的传统降噪装置20。在一个示例中，传统降噪装置20是Emerson Whisper Trim I型阀笼装置。降噪装置20包括阀笼24，并提供了经证实的空气动力学噪声控制，其对于蒸汽、气体或气流应用是有效的。如图2A所示，降噪装置20被设计成以“向上流动”的配置操作。
[0006]更具体而言，如图2B所示，降噪装置20通过利用具有特殊形状、尺寸和间距的多个孔口26来降低阀22的噪声。孔口26分散湍流流体流，减少产生噪声的相互作用。阀内件28(图2A)将声能移动到不容易被下游管道吸收的较高频率。在高频下，管道在可听见范围内辐射少得多的声音，这也有助于减少应变能量和对抗管道疲劳。来自阀内件28的出口射流30 基本上平行，这避免了出口射流的可能引起湍流和噪声的冲击单元相互作用。
[0007]典型的抗气蚀和降噪装置需要复杂的制造工艺。这通常是由于特定应用所需的复杂形状，如上面部分解释的。任何时候，这些部件/装置都需要多个零件来实现最终部件或产品。例如，降噪装置20目前使用熔模铸造工艺制造，熔模铸造工艺是一种复杂的制造工艺。另外，由于熔模铸造模具的复杂性，成品降噪装置通常彼此不一致，例如影响装置如何运行。

技术实现思路

[0008]鉴于传统抗气蚀装置和降噪装置的上述缺陷，本技术提出了用于阀组件的抗
气蚀阀笼。根据第一示例性方面，公开了一种用于阀组件的抗气蚀阀笼。抗气蚀阀笼包括具有多个槽、第一端和第二端的主体。多个槽中的至少一个槽包括具有网格结构的内表面。网格结构是穿过至少一个槽的程度一致的类型或密度从第一部分到第二部分变化的渐变类型中的一种。此外，抗气蚀阀笼是单个部件。
[0009]进一步根据前述示例性方面，抗气蚀阀笼还可以包括以下优选形式中的任何一个或多个。
[0010]在一些优选形式中，抗气蚀阀笼还可以包括纵向轴线，并且多个槽中的至少一个槽可以被设置成以下设置中的一种：沿着抗气蚀阀笼的纵向轴线垂直地设置；与抗气蚀阀笼的纵向轴线成角度地设置；或者从抗气蚀阀笼的纵向轴线水平地设置。至少一个槽的定向适于实现不同的流动特性。
[0011]在另一形式中，多个槽可以具有多行，该多行包括设置在第一端附近的第一行、设置成与第一行相邻并且比第一行更靠近第二端的第二行、以及设置成与第二行相邻并且比第一行和第二行更靠近第二端的第三行。第一行、第二行和第三行中的每一行中的槽的高度在尺寸上可以从第一行到第三行增加。
[0012]在又一形式中，第一行中的槽的高度可以是H，第二行中的槽的高度可以是1.5H，并且第三行中的槽的高度可以是2H。
[0013]在又一形式中，多个槽中的槽的高度在尺寸上可以从阀笼的第一端到第二端增加。
[0014]在又一形式中，抗气蚀阀笼可包括设置在阀笼的第二端的多个窗口。另外，至少一个窗口可以包括矩形形状、部分矩形形状、或快开形状中的任何一个或多个。
[0015]在另一形式中，多个槽中的至少一个槽可以包括椭圆形、细长椭圆形、或圆形中的一个或多个。此外，至少一个槽的形状可以增加通过阀笼的通道的最大流动面积的容量和/或可以是特定于噪声衰减的。
[0016]在又一形式中，网格结构可以包括三重周期性结构，该三重周期性结构包括多个圆形支柱，该多个圆形支柱有助于流动性能和压力分级。
[0017]在另一形式中，渐变类型的网格结构的密度可以从第一部分到第二部分变化，并且可以用于管理通过阀组件的流动通道的多个压降。
[0018]在又一形式中，多个槽中的至少一个槽的高度可以沿着阀笼的长度的部分从阀笼的第一端向第二端增加。此外，槽的网格结构的密度可以从阀笼的第一端向第二端减小。
[0019]此外，抗气蚀阀笼可以通过至少一种增材制造技术由单个部件形成，并且至少一种增材制造技术可以包括粉末床熔融工艺。
[0020]根据本技术的抗气蚀阀笼能够被制成单个部件并简化了其复杂形状的产生，生产复杂的形状和减少部件的总数降低了制造、组装和材料的成本。
[0021]这些方面中的任何一个或多个可以被认为是单独的和/或以任何功能上适当的方式彼此组合。另外，这些方面中的任何一个或多个还可以包括以下描述的可选示例性布置和/或特征中的任何一个或多个和/或被实现在其中。在详细查看附图和以下描述之后，这些和其他方面、布置、特征和/或技术效果将变得显而易见。
附图说明
[0022]在所附权利要求中具体阐述了被认为是新颖的本公开内容的特征。通过参考结合附图的以下描述，可以最好地理解本公开内容，其中，在若干附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
[0023]图1A是设置在阀组件内的传统抗气蚀装置，该传统抗气蚀装置包括多个部件；
[0024]图1B是示出图1A的抗气蚀装置的操作的曲线图；
[0025]图2A是设置在阀组件内的传统降噪装置，该传统降噪装置包括多个部件；
[0026]图2B是与图2A的阀组件一起使用的传统降噪装置；
[0027]图3是本公开内容的抗气蚀装置，该抗气蚀装置包括单个部件构造；
[0028]图4A是图3的示例性抗气蚀阀笼的一部分的透视图；
[0029]图4B是沿图4A的线B
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B截取的图4A的抗气蚀阀笼的一部分的截面图；
[0030]图4C是沿图4A的线B
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B截取的图4A的抗气蚀阀笼的一部分的截面图，示出了替代的网格结构；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于阀组件的抗气蚀阀笼，其特征在于，所述抗气蚀阀笼包括：主体，所述主体具有多个槽、第一端和第二端，所述多个槽中的至少一个槽包括具有网格结构的内表面，所述网格结构是穿过所述至少一个槽的程度一致或密度从第一部分到第二部分变化的渐变类型中的一种；其中，所述抗气蚀阀笼是单个部件。2.根据权利要求1所述的抗气蚀阀笼，其特征在于，还包括纵向轴线，其中，所述多个槽中的所述至少一个槽被设置成以下设置中的一种：沿着所述抗气蚀阀笼的纵向轴线垂直地设置、与所述抗气蚀阀笼的所述纵向轴线成角度设置、或者从所述抗气蚀阀笼的纵向轴线水平地设置，所述至少一个槽的定向用于实现不同的流动特性。3.根据权利要求1或2中任一项所述的抗气蚀阀笼，其特征在于，所述多个槽具有多行，所述多行包括设置在第一端附近的第一行、设置成与所述第一行相邻并且比所述第一行更靠近第二端的第二行、以及设置成与所述第二行相邻并且比所述第一行和所述第二行更靠近所述第二端的第三行，其中，所述第一行、所述第二行和所述第三行中的每一行中的槽的高度在尺寸上从所述第一行到所述第三行增加。4.根据权利要求3所述的抗气蚀阀笼，其特征在于，所述第一行中的槽的高度是H，所述第二行中的槽的高度是1.5H，并且所述第三行中的槽的高度是2H。5.根据权利要求1或2中任一项所述的抗气蚀阀笼，其特征在于，所述多个槽中的槽的高度在尺寸上从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：新型
国别省市：